一、链接和作用域
- 当项目由多个文件构成时,变量的作用域会受到一定的影响;
- 与作用域有关的另一个概念是链接,当同时编译多个文件时:
- g++ -o test main.cpp rational.cpp
- 每个源文件都被称为一个翻译单元,在某一个翻译单元里定义的东西在另一个翻译单元里使用的正是链接发挥作用的地方;
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作用域、链接和存储类是相互关联的概念,它们由许多共同的术语,只是观察和描述的问题的角度不同罢了;
Q1:
//1.cpp
extern const int i; //const int i = 1;
const int i = 1; //extern const int i;
//2.cpp
extern const int i = 2;
- 为什么这样不能通过链接,而如果按注释里的顺序就能通过链接,这个怎么解释呢?
Q2:
在C++中,定义一个全局的符号常量。在a.cpp中定义extern const double pi=3.14; b.pp中extern const double pi;可以通过编译运行。
在a.cpp中定义const double pi=3.14; b.pp中extern const double pi;编译失败。
- const对象是文件局部变量。意味着,其他文件将不能Link到本文件的Const变量。
- 如果在const前面加extern,意味着这个const对象可以被其他文件link到。
- 在通过extern const变量进行获取声明而非初始化的时候,编译器会首先选择寻找这句extern之前有没有该对象的初始化声明。这是容易理解的,因为const的作用域本来就是文件作用域。如果在自己extern之前找不到(编译器是自上而下编译代码,它并不知道自己之后是什么),那么去外部看有没有其他使用extern方式初始化这个对象的地方。如果有,编译通过。如果没有会报link错误。
Q1分析:
通过以上三点。我们来对你的代码进行解读。你在1.cpp中如果先extern const int i,那么根据上述第三点,它先找自己之前有没有对i的初始化。很明显没有能够找到。于是去文件外部寻找link的place holder,结果发现在2.cpp中果然有这么一个定义。于是一个const i已经被找到并且已经被初始化。而此后第二句紧跟着就是一句对i的定义,因此此时一定会报link错误而不是编译错误:fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found。
那么为什么反过来就不会出错呢?很简单,第一句定义了并且初始化了局部变量i,第二句extern这个变量,当extern的变量是const对象时,现在自己的文件里面向上查找,如果找到,就不会再去其他地方link,因为const本来就是文件域。那么自然不会存在刚才的link错误。你可以试一下运行结果,在main函数中将i打印出来,你会发现,i 的值是1,而不是2.
Q2分析:
常变量在定义的时候必须初始化,所以当在a.cpp中定义extern const double pi;可以通过编译运行。因为当编译系统发现a.cpp中的全局常变量时,就知道它pi是常量,而换过来的时候,在a.cpp中定义const double pi=3.14; b.pp中 extern const double pi;编译系统在编译a.cpp是没有问题的,但到了b.cpp中就会发现,有一个外部常量是没有初始化的,而常量是不能在声明后再进行定义的,所以编译系统会认为找不到它的定义(因为 a.cpp 文件中的变量 pi 的作用域的局部的,不能被其他文件 link 到),所以就出错.